CN111596460A - 抬头显示*** - Google Patents

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CN111596460A CN202010607197.0A CN202010607197A CN111596460A CN 111596460 A CN111596460 A CN 111596460A CN 202010607197 A CN202010607197 A CN 202010607197A CN 111596460 A CN111596460 A CN 111596460A
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王晨如
栗可
白家荣
韩娜
董瑞君
陈丽莉
杜玙璠
陈腾飞
张�浩
田震寰
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Abstract

本公开提供了一种抬头显示***，包括：显示屏，用于图像显示；成像镜头，位于显示屏的出光侧，用于对显示屏的显示图像进行成像；曲面反射镜，位于成像镜头背离显示屏的一侧，用于接收成像镜头的成像光线并向人眼所在的位置反射；显示屏与成像镜头的相对位置固定，成像镜头与曲面反射镜采用分体式结构。显示屏与成像镜头中的透镜采用同轴设计，设计简单，组装更加容易。成像镜头和曲面反射镜采用分体式结构，使得曲面反射镜具有更高的自由度。

Description

抬头显示***
技术领域
本公开涉及显示技术领域，尤其涉及一种抬头显示***。
背景技术
抬头显示(Head Up Display，简称HUD)又被叫做平行显示***，抬头显示可以把时速、导航等重要的驾驶信息，投影到驾驶员前面的风挡玻璃上，让驾驶员尽量做到不低头、不转头就能看到时速、导航等重要的驾驶信息。
HUD通常利用光学反射的原理，将重要的驾驶相关资讯投射在驾驶员面前的玻璃上面。驾驶员透过HUD能够轻易的将外界的景象与HUD显示的资料融合在一起。
目前的HUD***通常采用一体式结构，且整机体积较大，在安装驾驶位之后会占据较大的空间，且无法根据实际情况进行调节。
发明内容
本公开实施例提供一种抬头显示***，包括：
显示屏，用于图像显示；
成像镜头，位于所述显示屏的出光侧，用于对所述显示屏的显示图像进行成像；
曲面反射镜，位于所述成像镜头背离所述显示屏的一侧，用于接收所述成像镜头的成像光线并向人眼所在的位置反射；
所述显示屏与所述成像镜头的相对位置固定，所述成像镜头与所述曲面反射镜采用分体式结构。
本公开一些实施例中，所述成像镜头与所述曲面反射镜构成的光学***的焦距为190mm-200mm；
所述成像镜头的焦距大于所述光学***的焦距的三倍；
所述曲面反射镜的焦距大于所述光学***的焦距的二倍。
本公开一些实施例中，所述显示屏与所述成像镜头之间的距离为4mm-5mm，所述成像镜头与所述曲面反射镜之间的距离为150mm-170mm。
本公开一些实施例中，所述显示屏采用有机发光二极管显示屏、微型有机发光二极管显示屏、液晶显示屏、数字光处理投影***或硅基液晶显示屏中的一种。
本公开一些实施例中，所述成像镜头包括至少一个透镜。
本公开一些实施例中，所述成像镜头中的各所述透镜同轴设置。
本公开一些实施例中，所述透镜为球面透镜、非球面透镜或自由曲面透镜。
本公开一些实施例中，所述成像镜头包括：
第一透镜，位于所述显示屏的出光侧；
第二透镜，位于所述第一透镜背离所述显示屏的一侧；
所述第一透镜为正透镜，所述第二透镜为负透镜。
本公开一些实施例中，所述第一透镜以及所述第二透镜均为球面透镜；
所述第一透镜的两个光学表面以及所述第二透镜的两个光学表面均满足以下关系：
Figure BDA0002559581500000021
其中，z表示光学表面的面型方程，c表示曲率半径，k表示圆锥系数，r表示半孔径。
本公开一些实施例中，所述第一透镜靠近所述显示屏一侧的光学表面满足：
k＝0；
c＝3.939848223043368×102；
所述第一透镜背离所述显示屏一侧的光学表面满足：
k＝0；
c＝-6.967912313673151×10。
本公开一些实施例中，所述第二透镜靠近所述第一透镜一侧的光学表面满足：
k＝0；
c＝-4.096120177593520×10；
所述第二透镜背离所述第一透镜一侧的光学表面满足：
k＝0；
c＝-5.861444795965758×10。
本公开一些实施例中，所述曲面反射镜为球面镜、非球面镜或自由曲面镜。
本公开一些实施例中，所述曲面反射镜为自由曲面镜；
所述曲面反射镜的两个光学表面相互平行，所述曲面反射镜的两个光学表面均满足以下关系：
Figure BDA0002559581500000031
其中，z表示光学表面的面型方程，c表示曲率半径，k表示圆锥系数，r表示半孔径，Ei(x,y)表示扩展多项式，Ai表示扩展多项式的系数，N表示多项式系数的总数。
本公开一些实施例中，所述曲面反射镜的光学表面所满足：
k＝-3.724720760726326×10；
c＝-6.710907082649701×102；
所述曲面反射镜的光学表面所满足的面型方程中的扩展多项式对应的系数为：
第一项的系数为38，第二项的系数为134，第三项的系数为0，第四项的系数为0，第五项的系数为-4.452481，第六项的系数为0，第七项的系数为-2.902843，第八项的系数为0，第九项的系数为0.680583，第十项的系数为0，第十一项的系数为0.594765，第十二项的系数为-13.143795，第十三项的系数为0，第十四项的系数为-30.083025，第十五项的系数为0，第十六项的系数为-13.251191，第十七项的系数为0，第十八项的系数为3.982513，第十九项的系数为0、第二十项的系数为9.501150，第二十一项的系数为0，第二十二项的系数为8.733155，第二十三项的系数为5.925483，第二十四项的系数为0，第二十五项的系数为38.674995，第二十六项的系数为0，第二十七项的系数为34.654924，第二十八项的系数为0，第二十九项的系数为12.215770，第三十项的系数为0，第三十一项的系数为-5.009061，第三十二项的系数为0，第三十三项的系数为-28.937871，第三十四项的系数为0，第三十五项的系数为-46.733028，第三十六项的系数为0，第三十七项的系数为-28.994059，第三十八项的系数为-6.498547，第三十九项的系数为0，第四十项的系数为-35.932363。
本公开一些实施例中，所述曲面反射镜的中心点的切面与竖直方向的夹角旋转可调，所述曲面反射镜的旋转角度为7°-11°。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对本公开实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开实施例提供的抬头显示***的结构示意图；
图2为本公开实施例提供的成像镜头的结构示意图；
图3为本公开实施例提供的曲面反射镜的结构示意图；
图4为本公开实施例提供的抬头显示***的网格畸变图；
图5为本公开实施例提供的抬头显示***的实际网格图。
具体实施方式
为使本公开的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将结合附图和实施例对本公开做进一步说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。本公开中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本公开保护范围内。本公开的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。
抬头显示技术常应用于车辆以及航空领域，抬头显示***的设计是让驾驶员不需要低头查看仪表的显示与资料，始终保持抬头的姿态，降低低头与抬头之间忽略外界环境的快速变化以及眼睛焦距需要不断调整产生的延迟与不适。抬头显示***投射的信息与驾驶安全有重要关系，这些显示信息能够根据不同状况而变换。
图1为本公开实施例提供的抬头显示***的结构示意图。
如图1所示，本公开实施例提供的抬头显示***包括：显示屏1、成像镜头2和曲面反射镜3。
显示屏1，用于图像显示。在抬头显示***中，显示屏1用于显示驾驶相关资讯，例如，当抬头显示***应用于汽车驾驶领域时，显示屏可以显示路况、环境、车速、发动机工作状态等信息；当抬头显示***应用于航空领域时，显示屏可以显示飞行高度、飞行速度、飞行方向、垂直速率变化和倾斜角度等信息。
在本公开实施例中，显示屏1可以采用有机发光二极管显示屏、微型有机发光二极管显示屏、液晶显示屏、数字光处理投影***或硅基液晶显示屏中的一种。
有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，简称OLED)显示又称为有机电激光显示、有机发光半导体显示。OLED显示屏属于一种电流型的有机发光器件，是通过载流子的注入和复合而致发光的现象，发光强度与注入的电流成正比。OLED在电场的作用下，阳极产生的空穴和阴极产生的电子就会发生移动，分别向空穴传输层和电子传输层注入，迁移到发光层。当二者在发光层相遇时，产生能量激子，从而激发发光分子最终产生可见光。OLED显示屏为自发光型显示屏，因此不需要配备背光模组，器件整体厚度小，有利于将抬头显示***小型化，更加利于整机安装。
微型有机发光二极管显示屏是将有机发光二极管的发光单元微缩化，由此可以在有限尺寸内设置更多的像素，提高显示屏的分辨率。
液晶显示屏主要由背光模组和液晶显示面板构成。液晶显示面板本身不发光，需要依靠背光模组提供的光源实现亮度显示。液晶显示器的显像原理，是将液晶置于两片导电玻璃之间，靠两个电极间电场的驱动，引起液晶分子扭曲的电场效应，以控制背光源透射或遮蔽功能，从而将影像显示出来。若加上彩色滤光片，则可显示彩色影像。液晶显示技术成熟，液晶显示屏具有较低的成本且性能优异。
数字光处理(Digital Light Processing，简称DLP)投影***是应用了数字微镜晶片(Digital Micromirror Device，简称DMD)来作为主要关键处理元件以实现数字光学处理过程的显示技术。DMD是在半导体芯片上布置一个由微镜片所组成的矩阵，每一个微镜片控制投影画面中的一个像素。微镜片的数量与投影画面的分辨率相符。这些微镜片在数字驱动信号的控制下能够迅速改变角度，从而将光线反射到设定位置。DLP投影***的影像画面色彩艳丽的细腻、自然逼真，DLP***也具有较高的可靠性，图像解析度高。
硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon，简称LCOS)显示屏是一种基于反射模式，尺寸非常小的矩阵液晶显示装置。硅基液晶显示屏是采用涂有液晶硅的CMOS集成电路芯片作为反射式LCD的基片。采用镀铝反射镜形成CMOS基板，然后将CMOS基板与含有透明电极之上的玻璃基板相贴合，再注入液晶封装而成。LCOS将控制电路放置于显示装置的后面，可以提高透光率，具有更大的光输出和更高的分辨率。
本公开实施例中的显示屏可以采用上述任意一种，在此不做限定。由于在抬头显示***中只需要向驾驶员显示简单的与驾驶相关的信息，因此上述显示屏1均可以采用单色显示单元，例如显示屏的出射光颜色可以为绿色，由此提高显示亮度。为了优化显示内容，上述显示屏1也可以采用全彩显示屏，在此不做限定。
在显示屏1的出光侧设置有由成像镜头2和曲面反射镜3构成的光学***，显示屏1的尺寸为0.7英寸左右，其显示的图像尺寸较小，该光学***用于对显示屏1的显示图像进行放大成像，并将成像反射到人眼所在的位置。
在本公开实施例中，显示屏1的尺寸大约为0.7英寸，而经过光学***成像后的成像尺寸大约为5英寸，更加适合人眼观看，驾驶员通过本公开实施例的抬头显示***可以清晰观看到显示屏1所显示的细节内容。
上述光学***中的成像镜头2位于显示屏1的出光侧，用于对显示屏的显示图像进行成像。本公开实施例提供的抬头显示***中，显示屏1和成像镜头2采用同轴设置，这样可以降低设计难度，同时也可以使组装精度降低，使成像镜头2对显示屏1具有较佳的成像效果。
在具体实施时，成像镜头2对显示屏1的显示图像也具有一定的放大作用，根据抬头显示***的成像要求，可以设置至少一片透镜构成上述成像镜头2。成像镜头2中的各透镜采用同轴设置，设计简单，组装更加容易。
曲面反射镜3位于成像镜头2背离显示屏1的一侧，用于接收成像镜头2的成像光线并向人眼所在的位置s反射。曲面反射镜3不仅具有反射光线的作用，还用于对接收的成像光线进行放大成像，由此使显示屏1的显示图像的成像反射到人眼所在的位置s，同时成像具有合适的尺寸，更加适合人眼观看。
本公开实施例提供的上述抬头显示***利用光学反射的原理，将重要的驾驶相关资讯的成像反射到人眼所在的位置。从而使驾驶员观看到的成像的高度大致与驾驶员的眼睛成水平，投射影像调整在焦距无限远的距离上面，驾驶员透过抬头显示***往前方观看的时候，能够轻易的将外界的景象与抬头显示***显示的信息融合在一起。
本公开实施例提供的上述抬头显示***还可以灵活调节对比度，例如，当外界环境光较强的情况下，可以提高显示屏1的显示亮度，从而使抬头显示***具有较高的图像对比度；当外界环境光较弱的情况下，可以适应性降低显示屏1的显示亮度，在保证抬头显示***具有较高对比度的同时降低功耗。
除此之外，本公开实施例提供的上述抬头显示***还可以根据整机温度自动调节亮度，例如，当整机温度较高超过预设温度时，可以适当地降低显示屏1的显示亮度，由此避免整机温度长期偏高导致抬头显示***的寿命降低。
在公开实施例中，显示屏1与成像镜头2的相对位置固定，成像镜头2与曲面反射镜3采用分体式结构。成像镜头2和曲面反射镜3采用分体式结构，使得曲面反射镜具有更高的自由度。本公开实施例中的曲面反射镜3可以沿水平方向旋转、同时也可以沿竖直方向旋转，除此之外还可以沿竖直方向移动。通过对曲面反射镜3的旋转角度的调整，可以调节成像位置，使得抬头显示***可以应用于不同车型以及不同身高的驾驶员的使用场景，具有更加灵活的适用性。
在本公开实施例中，曲面反射镜3的中心点的切面与竖直方向的夹角旋转可调，曲面反射镜3的旋转角度为7°-11°。由此，可以根据实际使用情况，对曲面反射镜3的旋转角度进行调整，以使抬头显示***更加适用于实际使用场景。
根据驾驶员的位置以及抬头显示***与驾驶员之间的相对位置对成像镜头2、曲面反射镜3以及两者构成的光学***的焦距进行设计。在本公开实施例中，成像镜头2与曲面反射镜3构成的光学***的焦距为190mm-200mm，成像镜头2的焦距大于光学***的焦距的三倍，曲面反射镜3的焦距大于光学***的焦距的二倍。
光学***的焦距范围是由成像距离、人眼距离曲面反射镜3的距离、曲面反射镜3与透镜组单元2的距离以及成像像质等因素共同决定，本公开实施例考虑上述各种因素将成像镜头2、曲面反射镜3以及两者构成的光学***的焦距控制在上述范围之内，具有较佳的成像效果。
显示屏1与成像镜头2的位置相对固定，显示屏1与成像镜头2之间的距离为4mm-5mm。成像镜头2与曲面反射镜3采用分体式结构，成像镜头2与曲面反射镜3之间的距离为150mm-170mm。
本公开实施例中的成像镜头2由至少一片透镜构成，成像镜头2包括的透镜可以采用球面透镜、非球面透镜或自由曲面透镜。球面透镜具有设计简单以及组装精度要求低等优势。而非球面透镜以及自由曲面透镜的厚度相对较小，可以优化像质，在进行光学设计时可以根据实际需要进行选择。
图2为本公开实施例提供的成像镜头的结构示意图。
如图2所示，在本公开实施例中，成像镜头包括沿光的出射方向依次设置的第一透镜21和第二透镜22。第一透镜21位于显示屏1的出光侧，第二透镜22位于第一透镜21背离显示屏1的一侧。其中，第一透镜21为正透镜，第二透镜22为负透镜。
显示屏1、第一透镜21和第二透镜22采用同轴设计，由此可以简化光学设计，同时可以降低组装要求精度。
第一透镜21具有靠近显示屏1一侧的光学表面211以及背离显示屏1一侧的光学表面212；第二透镜具有靠近第一透镜21一侧的光学表面221以及背离第一透镜21一侧的光学表面222。
在本公开实施例中，第一透镜21以及第二透镜22均为球面透镜，由此来降低成像镜头2的设计难度，同时降低成像镜头2的组装难度。
第一透镜21的两个光学表面211和212以及第二透镜22的两个光学表面221和222均满足以下关系：
Figure BDA0002559581500000091
其中，z表示光学表面的面型方程，c表示曲率半径，k表示圆锥系数，r表示半孔径。
当第一透镜21和第二透镜均采用球面镜时，k的取值为0，第一透镜21的两个光学表面211和212，以及第二透镜22的两个光学表面221和222的曲率半径的取值如下表所示：
光学表面 c
211 3.939848223043368×10<sup>2</sup>
212 -6.967912313673151×10
221 -4.096120177593520×10
222 -5.861444795965758×10
其中，第一透镜21的光学表面211与显示屏1之间的距离为4mm-5mm；第一透镜21的光学表面211与光学表面212之间的距离为3mm-4mm；第一透镜的光学表面212与第二透镜的光学表面221之间的距离为3mm-4mm；第二透镜的光学表面221与光学表面222之间的距离为3.5mm-4.5mm；第二透镜22的光学表面222与曲面反射镜3之间的距离为150mm-170mm。
进一步地，本公开实施例中的曲面反射镜3可以采用球面镜、非球面镜或自由曲面镜。球面透镜具有设计简单以及组装精度要求低等优势。而非球面透镜以及自由曲面透镜的厚度相对较小，可以优化像质，在进行光学设计时可以根据实际需要进行选择。
图3为本公开实施例提供的曲面反射镜的结构示意图。
如图3所示，在本公开实施例中，曲面反射镜3包括面向第二透镜22一侧的光学表面311和背离第二透镜22一侧的光学表面312。曲面反射镜3的两个光学表面311和312相互平行且相距设定距离。
在本公开实施例中，曲面反射镜3采用自由曲面镜，自由曲面镜具有更高的设计灵活度，可以改善光学***的像差，优化光学***的成像效果。
曲面反射镜的两个光学表面311和312均满足以下关系：
Figure BDA0002559581500000111
其中，z表示光学表面的面型方程，c表示曲率半径，k表示圆锥系数，r表示半孔径，Ei(x,y)表示扩展多项式，Ai表示扩展多项式的系数，N表示多项式系数的总数。
在本公开实施例中，曲面反射镜3的两个光学表面311和312的k和c的取值为：
k＝-3.724720760726326×10；
c＝-6.710907082649701×102。
本公开实施例采用扩展多项式的自由曲面的面型，其中扩展多项式表面中附加数据的定义如下表所示：
附加数据编号 描述
1 最大项编号
2 归一化半径
3,4 x，y
5-7 x<sup>2</sup>，x，,y<sup>2</sup>
8-11 x<sup>3</sup>，x<sup>2</sup>y，xy<sup>2</sup>，y<sup>2</sup>
12-16 x<sup>4</sup>，x<sup>3</sup>y，x<sup>2</sup>y<sup>2</sup>，xy<sup>3</sup>，y<sup>4</sup>
17-22 x<sup>5</sup>，x<sup>4</sup>y，x<sup>3</sup>y<sup>2</sup>，x<sup>2</sup>y<sup>3</sup>，xy<sup>4</sup>，y<sup>5</sup>
23-29 x<sup>6</sup>，x<sup>5</sup>y，x<sup>4</sup>y<sup>2</sup>，x<sup>3</sup>y<sup>3</sup>，x<sup>2</sup>y<sup>4</sup>，xy<sup>5</sup>，y<sup>6</sup>
30-37 x<sup>7</sup>，x<sup>6</sup>y，x<sup>5</sup>y<sup>2</sup>，x<sup>4</sup>y<sup>3</sup>，x<sup>3</sup>y<sup>4</sup>，x<sup>2</sup>y<sup>5</sup>，xy<sup>6</sup>，y<sup>7</sup>
38-46 x<sup>8</sup>，x<sup>7</sup>y，x<sup>6</sup>y<sup>2</sup>，x<sup>5</sup>y<sup>3</sup>，x<sup>4</sup>y<sup>4</sup>，x<sup>3</sup>y<sup>5</sup>，x<sup>2</sup>y<sup>6</sup>，x<sup>1</sup>y<sup>7</sup>，y<sup>8</sup>
47-56 x<sup>9</sup>，x<sup>8</sup>y，x<sup>7</sup>y<sup>2</sup>，x<sup>6</sup>y<sup>3</sup>，x<sup>5</sup>y<sup>4</sup>，x<sup>4</sup>y<sup>5</sup>，x<sup>3</sup>y<sup>6</sup>，x<sup>2</sup>y<sup>7</sup>，xy<sup>8</sup>，y<sup>9</sup>
57-67 x<sup>10</sup>，x<sup>9</sup>y，x<sup>8</sup>y<sup>2</sup>，x<sup>7</sup>y<sup>3</sup>，x<sup>6</sup>y<sup>4</sup>，x<sup>5</sup>y<sup>5</sup>，x<sup>4</sup>y<sup>6</sup>，x<sup>3</sup>y<sup>7</sup>，x<sup>2</sup>y<sup>8</sup>，xy<sup>9</sup>，y<sup>10</sup>
68以上 未使用
其中，扩散多项式的展开形式如上表所示。
扩展多项式采用的项数需要根据实际的成像要求进行设计，通常情况下，可以采用由少至多的顺序来设置多项式的项数。当参数优化后的成像质量无法达到要求时，适量地再增加多项式的数量，直到最终的成像质量满足实际需求。
在本公开实施例中，曲面反射镜3采用扩展多项式的自由曲面的面型，且扩散多项式采用40项，按照序号的顺序，各展开项对应的系数参见下表：
序号 系数 序号 系数 序号 系数 序号 系数
1 38 11 0.594765 21 0 31 -5.009061
2 134 12 -13.143795 22 8.733155 32 0
3 0 13 0 23 5.925483 33 -28.937871
4 0 14 -30.083025 24 0 34 0
5 -4.452481 15 0 25 38.674995 35 -46.733028
6 0 16 -13.251191 26 0 36 0
7 -2.902843 17 0 27 34.654924 37 -28.994059
8 0 18 3.982513 28 0 38 -6.498547
9 0.680583 19 0 29 12.215770 39 0
10 0 20 9.501150 30 0 40 -35.932363
本公开实施例中的成像镜头2采用球面镜，曲面反射镜3采用自由曲面镜，经过对上述参数进行优化，可以得到满足成像要求的抬头显示***结构。
本公开实施例还对抬头显示***进行畸变模拟。
图4为本公开实施例提供的抬头显示***的网格畸变图，其中，“×”表示真实成像点，“·”表示理想成像点。由图4可以看出，本公开实施例提供的抬头显示***在经过参数优化之后，真实成像点与理想成像点的位置差距较小，网络畸变小于3％，畸变量较小，成像效果佳。
图5为本公开实施例提供的抬头显示***的实际网格图。如图5所示，当本公开实施例中的成像镜头以及曲面反射镜满足上述条件时，其实际成像效果较佳，可以满足实际应用的需求。
在进行光学设计时，成像镜头2中的透镜也可以选用非球面透镜或自由曲面透镜，曲面反射镜3也可以采用球面镜或非球面镜，本公开实施例仅以上述的实施方案进行举例说明，并不对成像镜头2以及曲面反射镜3的具体面型进行限制。在具体加工过程中，成像镜头2中的透镜以及曲面反射镜3可以采用玻璃或树脂材料等，在此不做限定。
尽管已描述了本公开的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本公开范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本公开进行各种改动和变型而不脱离本公开的精神和范围。这样，倘若本公开的这些修改和变型属于本公开权利要求及其等同技术的范围之内，则本公开也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种抬头显示***，其中，包括：
显示屏，用于图像显示；
成像镜头，位于所述显示屏的出光侧，用于对所述显示屏的显示图像进行成像；
曲面反射镜，位于所述成像镜头背离所述显示屏的一侧，用于接收所述成像镜头的成像光线并向人眼所在的位置反射；
所述显示屏与所述成像镜头的相对位置固定，所述成像镜头与所述曲面反射镜采用分体式结构。
2.如权利要求1所述的抬头显示***，其中，所述成像镜头与所述曲面反射镜构成的光学***的焦距为190mm-200mm；
所述成像镜头的焦距大于所述光学***的焦距的三倍；
所述曲面反射镜的焦距大于所述光学***的焦距的二倍。
3.如权利要求2所述的抬头显示***，其中，所述显示屏与所述成像镜头之间的距离为4mm-5mm，所述成像镜头与所述曲面反射镜之间的距离为150mm-170mm。
4.如权利要求1-3任一项所述的抬头显示***，其中，所述显示屏采用有机发光二极管显示屏、微型有机发光二极管显示屏、液晶显示屏、数字光处理投影***或硅基液晶显示屏中的一种。
5.如权利要求1-3任一项所述的抬头显示***，其中，所述成像镜头包括至少一个透镜。
6.如权利要求5所述的抬头显示***，其中，所述成像镜头中的各所述透镜同轴设置。
7.如权利要求6所述的抬头显示***，其中，所述透镜为球面透镜、非球面透镜或自由曲面透镜。
8.如权利要求7所述的抬头显示***，其中，所述成像镜头包括：
第一透镜，位于所述显示屏的出光侧；
第二透镜，位于所述第一透镜背离所述显示屏的一侧；
所述第一透镜为正透镜，所述第二透镜为负透镜。
9.如权利要求8所述的抬头显示***，其中，所述第一透镜以及所述第二透镜均为球面透镜；
所述第一透镜的两个光学表面以及所述第二透镜的两个光学表面均满足以下关系：
Figure FDA0002559581490000021
其中，z表示光学表面的面型方程，c表示曲率半径，k表示圆锥系数，r表示半孔径。
10.如权利要求9所述的抬头显示***，其中，所述第一透镜靠近所述显示屏一侧的光学表面满足：
k＝0；
c＝3.939848223043368×102；
所述第一透镜背离所述显示屏一侧的光学表面满足：
k＝0；
c＝-6.967912313673151×10。
11.如权利要求9所述的抬头显示***，其中，所述第二透镜靠近所述第一透镜一侧的光学表面满足：
k＝0；
c＝-4.096120177593520×10；
所述第二透镜背离所述第一透镜一侧的光学表面满足：
k＝0；
c＝-5.861444795965758×10。
12.如权利要求1-3任一项所述的抬头显示***，其中，所述曲面反射镜为球面镜、非球面镜或自由曲面镜。
13.如权利要求12所述的抬头显示***，其中，所述曲面反射镜为自由曲面镜；
所述曲面反射镜的两个光学表面相互平行，所述曲面反射镜的两个光学表面均满足以下关系：
Figure FDA0002559581490000031
其中，z表示光学表面的面型方程，c表示曲率半径，k表示圆锥系数，r表示半孔径，Ei(x,y)表示扩展多项式，Ai表示扩展多项式的系数，N表示多项式系数的总数。
14.如权利要求13所述的抬头显示***，其中，所述曲面反射镜的光学表面所满足：
k＝-3.724720760726326×10；
c＝-6.710907082649701×102；
所述曲面反射镜的光学表面所满足的面型方程中的扩展多项式对应的系数为：
第一项的系数为38，第二项的系数为134，第三项的系数为0，第四项的系数为0，第五项的系数为-4.452481，第六项的系数为0，第七项的系数为-2.902843，第八项的系数为0，第九项的系数为0.680583，第十项的系数为0，第十一项的系数为0.594765，第十二项的系数为-13.143795，第十三项的系数为0，第十四项的系数为-30.083025，第十五项的系数为0，第十六项的系数为-13.251191，第十七项的系数为0，第十八项的系数为3.982513，第十九项的系数为0、第二十项的系数为9.501150，第二十一项的系数为0，第二十二项的系数为8.733155，第二十三项的系数为5.925483，第二十四项的系数为0，第二十五项的系数为38.674995，第二十六项的系数为0，第二十七项的系数为34.654924，第二十八项的系数为0，第二十九项的系数为12.215770，第三十项的系数为0，第三十一项的系数为-5.009061，第三十二项的系数为0，第三十三项的系数为-28.937871，第三十四项的系数为0，第三十五项的系数为-46.733028，第三十六项的系数为0，第三十七项的系数为-28.994059，第三十八项的系数为-6.498547，第三十九项的系数为0，第四十项的系数为-35.932363。
15.如权利要求12所述的抬头显示***，其中，所述曲面反射镜的中心点的切面与竖直方向的夹角旋转可调，所述曲面反射镜的旋转角度为7°-11°。
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